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锂电池系列研究 | 固态电池全球竞争态势将何去何从?

2024-08-28 10:50 来源: 中国经济网

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聚合物固态电池(欧美地区研发倾向):

- 电解质材料:基于有机聚合物,如聚环氧乙烷(PEO)及其衍生物。

- 优势:加工性良好,柔韧性高,与现有电池制造设备兼容性较好,易于规模化生产。

- 缺点:电导率相对低,尤其是在室温下;工作温度范围受限,高温下稳定性不佳,且在高充电倍率下性能下降。

02

氧化物固态电池(中国研发倾向):

- 电解质材料:以锂镧锆氧(LLZO,又称LSZ)等无机氧化物为主。

- 优势:化学稳定性极高,耐高温,适用于宽温工作环境;电导率可通过掺杂等方式优化;在高倍率下工作性能稳定。

- 缺点:室温电导率一般低于硫化物电解质,需要通过优化结构或添加导电添加剂改善,制备成本较高;电解质薄膜易出现裂纹,影响电池性能和寿命。

03

硫化物固态电池(日韩地区研发倾向):

- 电解质材料:以硫化物如Li-Si-P-S或Li-Si-S体系为代表。

- 优势:电导率较高,尤其是室温电导率,能支持较快的离子传输;热稳定性相对较好,适合高功率应用。

- 缺点:对水分敏感,遇湿易发生化学反应并释放有害气体;制备过程中可能涉及有毒物质,对生产和使用环境要求严格,且存在一定的安全风险。

基于上述,我们不难发现,固态电池正处于发展初期,其三条主要技术路径——聚合物、硫化物与氧化物——各有特色且互有长短。当前,这三种路线并行发展,各自的优劣势决定了它们在不同应用场景下的适用性和吸引力,但尚未形成明显的市场领导者。

四 固态电池供需;现阶段固态电池产业链受限于成本高昂和资源约束发展尚不成熟,产能还无法大规模铺开,尚无法与传统液态锂电池抗衡,对其形成全面替代

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